不同含銅爐渣選礦對比試驗研究

彭造彥，甘 浩

（青海銅業(yè)有限責任公司，青海 西寧 811600）

我國東西所跨的經(jīng)度和南北跨越的緯度都極為廣泛，地處于北溫帶，加上我國的國土面積十分廣闊。銅作為自然資源的一種，在我國的產(chǎn)量極高，但是對外國的依賴性卻非常大，我們必須要改變現(xiàn)狀，減輕對國外的依賴，加強對國內(nèi)礦產(chǎn)資源的有效利用[1]。在工業(yè)生產(chǎn)當中，經(jīng)常會產(chǎn)生很多的銅渣廢物，如果將這種銅渣進行直接回爐，回收利用效率是極低的，如果將其直接排放到環(huán)境當中，則會造成嚴重的環(huán)境污染。利用工業(yè)技術(shù)對含銅爐渣進行廢物再利用具有重要的現(xiàn)實意義。

1 爐渣工藝的礦物學性質(zhì)

根據(jù)以往的對爐渣成分的研究報告來看，銅熔煉成的爐渣成分大體結(jié)構(gòu)上是沒有差別的。作為一種豐富的爐渣成分，銅爐渣主要包括磁鐵礦和銅硫化物等，它還含有少量的金屬銅和類似于硅酸鹽類的礦物。選礦的目的是銅硫化合物和金屬銅。而這種選礦目的以及爐渣的礦物學性質(zhì)，就決定了使用選礦方法來進行銅爐渣的回收，具有相似性。

不同的爐渣，具有不同的特性，要想讓含銅爐渣得到充分的再利用，讓含銅爐渣能夠再次應(yīng)用到生產(chǎn)實踐當中，就需要進行針對性的工藝流程制定。工藝流程的制定必須要符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，一定要做到綠色，節(jié)約，環(huán)保，工藝流程的制定要注意對環(huán)境的保護，同時需要將工藝流程的成本控制在一定的范圍內(nèi)，提高生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效益[2]。

2 試驗的準備材料及試驗的過程

我們通過對某銅冶煉廠產(chǎn)出的含銅爐渣進行試驗研究，來分析他的工藝礦物學性質(zhì)和其所應(yīng)用的工藝流程，并通過對不同含銅爐渣進行對比試驗，來確定各自的工藝礦物學性質(zhì)，針對性的對爐渣進行再次的回收利用。

2.1 實驗的準備材料

最為重要的材料就是含銅爐渣。要想對不同的含銅爐渣進行研究，必須要對不同冶煉爐內(nèi)的含銅爐渣進行取樣。第一種含銅爐渣，含有的鐵占47.9%，銅占2.73%，鋅占1.3%，這些元素由于所占的比重比較大，所以可以進行回收。其他的元素由于所占比例很稀少，所以回收時不進行考慮。第二種含銅爐渣含有的鐵元素占44.08%，銅素占5.54%，氧化硅占23.54%，由于其他元素所占的比重稍小，所以我們也不進行回收考慮。為了能夠清晰準確的知曉這兩種不同含銅爐渣的礦物的賦存狀態(tài)，以及他們的嵌布關(guān)系，必須要使用觀察最為細致的光學顯微鏡，對其進行研究。其次，實驗的材料我們還需要配備爐渣研磨機器。在接下來的試驗過程當中，我們會對這兩種含銅爐渣進行不同細度的研磨處理，來通過具體的試驗發(fā)現(xiàn)這兩種含銅爐渣在哪種情況下分解出來的單體銅元素最多。最后，為了方便記錄此次試驗的結(jié)果，能夠?qū)⒔Y(jié)果清晰明了的圖表的形式呈現(xiàn)出來，通過應(yīng)用計算機技術(shù)，能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)更為直觀呈現(xiàn)給人們。

2.2 應(yīng)用的研究方法

含銅爐渣的嵌步關(guān)系是極為復(fù)雜的，并且嵌步的粒度的不均勻。作為工業(yè)生產(chǎn)的廢物廢料，在人們傳統(tǒng)的認知當中，早就已經(jīng)把爐渣處理掉了。所以，在如今的時代，我們所倡導的綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的社會環(huán)境背景之下，對廢物的再次利用就具有現(xiàn)實意義。在之前的工業(yè)發(fā)展過程當中，由于人們的環(huán)保節(jié)約意識薄弱，就出現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)τ阡摖t廢渣的利用少的情況，這不符合可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展的理念。而以前沒有參考經(jīng)驗，對爐渣利用的經(jīng)驗不足，所以導致了含銅爐渣進行再利用時的困難度增加。相比于自然礦石來說，含銅爐渣，它的硬度更強，密度也更大，并且它具有容易碎，而且不耐研磨的特點。所以我們需要對不同的含銅爐渣進行針對性研究方法。通過數(shù)據(jù)分析法，含銅爐渣礦物含量分析法等，來進行對比試驗。

2.3 試驗的過程

從所做實驗的結(jié)果來看，不同爐渣浮選的影響因素有很多，主要包含以下幾種。

（1）磨礦制度。不同的含銅爐渣，在進行研磨時應(yīng)該對各自的爐渣顆粒細度進行完全的掌握，通過實驗研究，來確定兩種不同的含銅爐渣，在不同的磨礦制度下，在什么情況下，對銅的利用效率最高。

第一種含銅爐渣的磨礦制度，見下表。

表1 磨礦細度試驗結(jié)果

表1顯示的結(jié)果是：隨著磨礦細度的增加，銅粗精礦中銅的回收率也在逐步的增高，銅渣當中損失無法再利用的銅數(shù)量，在逐漸的減少。表格顯示，細度-0.043mm占80%時，再精細磨礦，銅的利用效率反而會變低。在工業(yè)生產(chǎn)當中的銅爐冶煉金屬過程當中，產(chǎn)生的溫度是非常高的，在高溫作用之下，存留下來的金屬礦渣，具有密度大，沉降速度快的特點。根據(jù)相關(guān)文獻的顯示，含銅爐渣，要選擇濃度較高的浮選溶液，為了便利考察浮選濃度，對不同含銅爐渣的影響作用，我們需要確定含銅爐渣的研磨細度一定。通過研究試驗，對第一種含銅爐渣的浮選濃度選擇。第一種含銅爐渣，需要適當提高粗選，和掃選的浮選濃度適當?shù)恼{(diào)低精選的浮選濃度。第二種含銅爐渣應(yīng)該通過粗選和再研磨之后提高浮選濃度，才能夠加強銅元素的再次利用效率。

（2）磨礦濃度和細度。經(jīng)現(xiàn)場實踐我們把濃度和細度定到這個區(qū)間，與試驗有偏差，當半自磨磨礦濃度＜72%時，需要將進料端的補加水減少，當濃度超過80%時，應(yīng)該加大進料端的補加水。磨礦濃度的不同，會影響到銅渣浮選。

同時，礦渣的細度同樣也是重要影響因素。當?shù)V渣達到一段細度并且＜65%時，應(yīng)該降低旋流器給料的濃度，同時增加壓力。當＞75%時，應(yīng)該降低旋流器的壓力。當?shù)V渣達到二段細度并且＜65%時，應(yīng)該提高旋流器的壓力并且檢查二段球磨的狀態(tài)，如果缺球需要及時補給。經(jīng)現(xiàn)場實踐，我們把濃度和細度的參數(shù)值規(guī)定到這個區(qū)間。經(jīng)過試驗證明，磨礦濃度和細度與試驗有偏差。

表2 磨礦指標

一段細度（-200目%）＜65 降低旋流器給料濃度：提高旋流器壓力65～75 正常＞75 降低旋流器壓力＜48 提高給礦濃度48～53 正常＞53 降低給礦濃度二段細度（-325目%） ＜65 提高旋流器壓力：檢查二段球磨是否缺球≥65 正常一段濃度（%）二段濃度（%）

3 試驗結(jié)論

3.1 需要尋找適合含銅爐渣本身的研磨制度

通過以上對兩種不同含銅爐渣的研究，我們可以通過圖表顯而易見的對各個含銅爐渣應(yīng)該研磨的細度選擇，選擇恰當?shù)难心ゼ毝?，才能夠讓含銅爐渣當中的各種元素都再次發(fā)揮其價值，才能夠使含銅爐渣再次的被充分利用，讓含銅爐渣當中的銅元素、鐵元素等，也有自己的“新”天地。

3.2 要對爐渣進行適當?shù)募毮ヌ幚?/h3>

含銅熔煉爐渣，進行初次的研磨后，如果不能夠做到元素的再次利用，那么就需要對這些含銅的爐渣進行二次的細致研磨處理。依據(jù)不同含銅爐渣的特點，對其進行一定的細磨處理。通過以上的試驗研究結(jié)果，我們知道不同的含銅爐渣，再進行初次的研磨處理后，并不能夠達到廢棄資源的高效再利用，也就是說，經(jīng)過初次研磨處理的含銅爐渣，還具有相應(yīng)的元素成分，沒有被充分利用。所以對這些初次加工的含銅爐渣進行細磨處理是很有必要性的。

3.3 需要選擇合適的浮選濃度

浮選濃度的選擇，一定要建立在具有恰當研磨制度的基礎(chǔ)之上。通過選擇合適的浮選濃度，確定浮選濃度在什么時候高，什么時候低，對于含銅爐渣的再次回收利用來說是至關(guān)重要的。

4 結(jié)語

作為一個資源大國，我們不應(yīng)該對本國擁有的資源無節(jié)制的利用、“浪費”，要做到可持續(xù)發(fā)展才能體現(xiàn)我國提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，才能夠為我國屹立于世界強國之列奠定基礎(chǔ)。這就需要我們對工業(yè)生產(chǎn)當中銅熔煉爐生產(chǎn)所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣進行回收再利用。在對工業(yè)含銅爐渣進行廢物利用的過程當中，應(yīng)該切實考慮到爐渣能夠做到資源利用最大化的狀態(tài)，選擇好合適的研磨細度，浮選濃度，是否需要再次細磨等，都對含銅爐渣的再次利用，起到重要作用。本文對兩種不同的含銅爐渣所進行的試驗研究，我們更能切實體會到對資源回收利用的重要意義。